可编程控制器由哪几大模块组成,并画出PC的结构框图

Question

如题所述

Answer 1

不同型号的PLC在内部结构和功能上可能存在差异，但主体结构大致相同，如图7-26所示。
1. PLC的硬件组成
PLC由中央处理器（CPU）、存储器、输入/输出（I/O）模块、编程器、电源和外部设备组成。这些硬件设备通用，便于用户根据需求进行组合。PLC的各部分均采用总线结构。
1）中央处理器（CPU）
PLC常用的中央处理器包括通用微处理器、单片机芯片和位片式微处理器等。CPU的主要职责是通过数据总线、地址线、控制总线以及辅助电路连接存储器、接口及I/O模块，监控PLC的硬件状态；同时，借助编程器接收用户程序和数据、读取、解释并执行用户程序；按规定的时序接收输入状态、更新输出状态，与外部设备交换信息等。总的来说，CPU负责对整个PLC的控制和管理。
2）存储器
在PLC中，存储器用于存放系统程序、用户程序和工作数据。系统程序由控制器的制造厂家在研制系统时确定，包括监控程序、解释程序、故障自诊断程序、模块初始化应用功能子程序等。这些程序都固化在只读存储器（ROM）或EPROM存储器中，用户无法访问或修改。用户程序则根据PLC的使用环境和生产工艺的不同而变化，但变化并不经常发生。用户根据实际控制需求，使用PLC的编程语言编制应用程序，通过编程器输入到PLC的用户存储器（区）。为了便于程序的调试、修改、扩充和完善，该存储器使用随机存取存储器（RAM）。
3）输入/输出（I/O）模块
I/O模块是连接CPU与工业现场I/O装置或其他外部设备的部件。它负责将现场信号转换成PLC内部的信号电平，或使PLC内部信号电平与外部执行元件相匹配。PLC的I/O接口分为开关量（包括数字量）和模拟量两类，每一类又区分为输入接口和输出接口。
4）电源
电源单元负责将外部提供的交流电转换为PLC内部所需的直流电源，有的PLC还可以为输入电路和少量的外部电平设备提供24V直流电源。PLC中还有备用电池（一般为锂电池），用于掉电情况下保存程序和数据。
5）编程器
编程器是用于开发、调试、运行应用程序的特殊工具，一般由键盘、显示屏、智能处理器、外部设备等组成，通过通信接口与PLC连接。
6）扩展接口
扩展接口用于PLC中心单元与扩展单元或扩展单元之间的连接，以扩展PLC的规模。
2. PLC的软件组成
PLC的基本软件包括系统软件和用户应用软件。系统软件决定了PLC的功能，通过基本软件实现对被控制对象的控制。用户应用软件主要采用梯形图（Ladder）语言，其次为语句表（Statement Language）。梯形图与继电器控制线路图相似，对熟悉继电器控制的人员易学、易懂且便于使用。